ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ


№ 1 Основан в 1994 г. Москва 2009


УДК 539.1:621.039

Регистрация космической пыли искусственного и естественного происхождений

Н. Д. Сёмкин, К. Е. Воронов, А. В. Пияков, И. В. Пияков
Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С. П. Королева, г. Самара, Россия

   Рассмотрены различные модели метеорного окружения и космического мусора. Дан прогноз метеорной активности на ближайшую пятилетку. Проанализированы методы и средства регистрации и измерения физико-технических характеристик микрометеоритных и техногенных частиц.

PACS: 07.50.-e

Ключевые слова: метеорное окружение, космический мусор, методы, средства, регистрация

Л и т е р а т у р а

1. Potter A. Measuring the orbital debris population// Earth Space Review. 1995. V. 4. № 3.
2. Столкновения в околоземном пространстве (космиче-ский мусор)//Сб. науч. тр./ Под ред. А. Г. Масевича. — М.: Космоинформ, 1995. — 121 с.
3. Brownlee D. E. Stardust: Sunpliny Early Star System// JPL Fact Sheet, Jfel, May, 1996.
4. Whipple F. L.// Astrophys. J. 1951. № 113. — 464 р.
5. Dohnanyi J. S., Geophys I.// Res. 1970. № 75.— 3468 р.
6. McDonnell J. A. M.// Sp. Res. 1971. № 11. — 415 р.
7. Апати И., Васюкова З. В., Кащеев Б. Л., Рыбаков А. К. и др. Результаты исследования метеорного вещества на ИСЗ "Интеркосмос-14" и сопутствующих наземных наблюдений метеоров// Космические исследования. Т.МХ. 1981. Вып. 5. С. 790—794.
8. Kessler D. J., Reynolds R. C., Anz-Mlador D. D. Orbital Debris Enviroment for Spacecraft in how Earth Orbit., NASA, TM-100-471. April. 1989.
9. Chobotov V. A. Dynamics, of Orbiting Debris Clouds and the Resulting Collision Hazard to Spacecraft. International Astro-nautical Federation Paper, 87—571, Oct. 1987.
10. Балакин В. Л., Белоконов И. В., Семкин Н. Д., Воронов Д. Е. Математическая модель преобразователя частиц космического мусора// Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент. 1998. № 1(5). С. 53—61.
11. Маркелова Е. С., Сёмкин Н. Д. Прогноз метеорной активности для космических аппаратов, находящихся на орбите Земли// Вестник СГАУ. Сер. Актуальные проблемы радиоэлектроники. 1999. Вып. 1.
12. Высокоскоростные ударные явления/ Под ред. В. Н. Николаевского. — М.: Мир, 1973. — 534 с.
13. Мержиевский Л. А., Титов Б. П., Фадеенко Ю. И., Швецов Г. А. Высокоскоростное метание твердых тел// Физика горения и взрыва. 1987. Т. 23. № 5. С. 7791.
14. Крыса В. К., Евдокимов А. Н., Матухин П. Г. и др. Вакуумные испытательные комплексы для ускорения мелкодисперсных частиц// Тр. Всес. науч.-практич. конф. "Модели-рование влияния факторов антропогенного загрязнения околоземного космического пространства на элементы конст-рукций и систем КА". — Л. Апрель. 1990. С. 37—45.
15. Златин Н. А., Красильщиков А. П., Мишин Г. И. и др. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. — М.: Наука, 1974. — 273 с.
16. Simpson J. P., Witteborn F. C. Effect of the shuttle contaminant Environment on a sensitive infrared telescope// Applied optics. 1997. V. 16. № 8. P. 2051—2073.
17. Баренгольтц Дж. В. Прилипание частиц к поверхности в вакууме// Аэрокосмическая техника. 1989. № 1. С. 100—109.
18. Швецов Г. А., Анисимов А. Г., Титов В. М. Рельсотронные ускорители макрочастиц. 4.1, 4.2. Общие характери-стики// Докл. на IV междунар. конф. по генерации мегагаусных магнитных полей и родственным экспериментам. — Санта-Фе. США. 17 июля 1986. С. 311—530.
19. Scully C. N. et al. Symp. Hypervelosyty Impact 7th.// Tampa, Florida. NOV. 1964. Р. 123.
20. Carlson R. E., Fager J. A. Conf. AJAA Structure and Ma-terials// 6th, Palm. Springs. California. Apr., 1965.
21. Frichtemcht J. P. A Hypervelocity microparticle linear accelerator// Nuclear instruments and methods. 1976. V. 28. P. 70—78.
22. Сёмкин Н. Д. Исследование характеристик конденсаторного датчика для регистрации твердых частиц с помощью импульсного лазера// Известия вузов СССР. Сер. Приборостроение. 1986. Т. XXIX. № 8. С. 60—64.
23. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Кондрашов В. Н. Исследование характеристик ионизационно-конденсаторного преобразователя пылевых частиц, полученных с помощью импульсного лазера: Препринт ТРИНИТИ 0040-А. ЦНИИАтом-информ, 1998.
24. Сёмкин Н. Д. Регистрация высокоскоростных потоков пылевых частиц// Тр. Всес. науч.-практич. конф. "Моделирование влияния факторов антропогенного загрязнения около-земного космического пространства на элементы конструкций и систем КА." — Л. Апрель, 1990. С. 31—36.
25. Физика быстропротекающих процессов/ Под ред. Б. А. Златина. — М.: Наука, 1971. — 327 с.
26. Вакуумные испытательные комплексы для ускорения мелкодисперсных частиц/Крыса В. К., Евдокимов А. Н., Матухин П. Г. и др.// Тр. Всес. науч.-практич. конф. "Моделиро-вание влияния факторов антропогенного загрязнения околоземного космического пространства на элементы конструк-ций и систем КА". — Л. Апрель. 1990. С. 37—45.
27. Сёмкин Н. Д. Исследование характеристик пылевых частиц с помощью электростатического ускорителя. Деп. в ВИНИТИ. 6709-В87, 1987. — 48 с.
28. Сёмкин Н. Д., Новиков Л. С., Куликаускас В. А. Масс-спектрометрия ионов, имитируемых при соударении микро-метеоритных частиц с материалами// ФХОМ, 1989. № 6. С. 49—56.
29. Dietzel H., Eichhorn G., Fechtig H. et al. The Heos 2 and Helios micrometeoroid experiments// J. Phys. E. (Sci. Justrum.), 1973. V. 6. № 3. Р. 209—217.
30. Сёмкин Н. Д. Исследование ионизационного метода измерения параметров твердых частиц// Датчики и устройства систем управления и контроля: Сб. науч. тр. — Куйбышев, 1985. С. 105—109.
31. Drapats S., Michel K. W. Theory of shock-wave ioniza-tion high-velocity Impact of Micrometeorites// HZ Naturforsch. 1974. V. 29a. Р. 870—879.
32. Сёмкин Н. В., Семегчук С. М., Юсупов Г. Я. Эффект стационарного свечения канала проводимости ударно-сжатого диэлектрика, МДМ-структуры// Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. Вып. 6. С. 517—521.
33. Portnyagin Yu. I., Kluev O. F., Semkin N. D. et аl. Simu-lation of cosmic manmale dust effects of space vehicle elements in Rocket and Laboratory experiments. The XXIH wheeling of COSPAR June-July, 1990. The Hague The Nederlands.
34. Портнягин Ю. И., Клюев О. Ф., Шидловский А. А., Сёмкин Н. Д. и др. Ракетные эксперименты по моделирова-нию воздействия компонентов антропогенного загрязнения околоземного космического пространства на материалы и системы космических аппаратов. Моделирование влияния факторов антропогенного загрязнения околоземного космического пространстве на элементы конструкций и систем кос-мических аппаратов// Тр. Всес. науч.-практич. конф. — Л., 1990. С. 10—18.
35. Сёмкин Н. Д. Анализ методов регистрации высоко-скоростных частиц и их синтез. Деп. в ВИНИТИ. 8566-В87. 1987. — 37 с.
36. Буздыгар Т. В., Клюев О. Ф., Пасынков С. Г., Сёмкин Н. Д. и др. Методы и средства диагностики гетерофазных потоков и эффектов их взаимодействия с материалами и сис-темами космических аппаратов в ракетном эксперименте. Моделирование влияния факторов антропогенного загрязне-ния околоземного космического пространства на элементы конструкций и систем космических аппаратов// Там же. С. 18—31.
37. Nazarova T. N.// Sp. Sci. Rev. 1968. № 8. Р. 455.
38. Alexander W. M., Secretan L., McCracken C. W., Berg O. E.// Sp. Res. 1963. № 3. Р. 891.
39. Nilsson C.// Sci. 1966. V. 153. № 3741. Р. 1242.
40. Пыль в атмосфере и околоземном космическом про-странстве. Материалы научных съездов и конференций. — М.: Наука, 1973. — 212 с.
41. Einhhorn G. Measurements of the light flach produced by high velocity particle impact// Planet. Space Sci. 1959. Р. 771.
42. Вring E. R. Micrometeorite measurements from 1958 al-pha and gamma satellites// Planet and Space Sci. 1959. V. l. № 1. Р. 27—31.
43. D'Aiutolo C. T. Satellite measurements of the meteoroid environment. Ann. New York// Acad. Sci. 1964. V. 119. Р. 82—97.
44. LaGow H. E., Secretan L. The micrometeorite penetration experiment. — NASA Techn. Note D-608, 1960.
45. Alwarez M., Humes D. H., Kinard W. H., O'Neal R. L. The interplanetary and near Jovian dust environment: some experimental results// Space Res. 1975. V. 15. Р. 549—554.
46. D'Aiutolo С. Т., Kinard W. H., Naumann R. J. Recent NASA meteoroid Penetration results from satellites. — Smithson// Contribs Astrophys. 1967. V.11. Р. 239—251.
47. Tomandl D. A., Brownlee D. E., Olszewski E. W., Hodge P. W. Laboratory analysis of inter planetary dust// Publs Astron. Soc. Pacif. 1977. V. 89. № 35531. Р. 623.
48. Semkin N. D., Balakin V. L., Shakmistov V. M., Chochua G. G., Voronov K. E. Prospects of use of inflatable film structures for the purpose of study of pollution of terrestrial space be natural and artificial particles: Proceeding of the Second Euro-pean conference on space Debris, ESOC, Darmstadt, Germany, 17—19 March 1997 (ESA SP-393, May. 1997).
49. Назарова Т. Н. Рыбаков А. К., Комиссаров Г. Д., Ва-сюкова З. В., Орлов И. И.// Космические исследования. 1969. Т. 7. № 5. — 795 с.
50. Breisacher P., Mahudevan P. Impact of liquid hydrazine on heated surface in the low-pressure space environment// AIAA. Shuttle environment and operations meeting a collection of tech-nical papers. 1983. Р. 127—130.
51. Adams N. G., Smith D. Studies of microparticle impact phenomena Leading to the development of a highey sensitive micrometeoroid Detector// Planet and Space Sci. 1971. V. 19. Р. 195—204.
52. Bedford D. K. Observations of the micrometeoroid flux from Prospero// Proc. Roy. soc. — London, 1975. V. A343. № 1633. Р. 277—287.
53. Bedford D. K., Sayers J. The near-earth micrometeoroid flux from the Satellite Prospero// Space Res. 1973. V. 13/2. Р. 1063—1069.
54. Semkin N. D., Novikov L. S., Voronov K. E., Bonin D. G., Pomelnikov R. A., Rotov S. V. Detector of micrometeoroid and artificial space Debris particles// Space Debris. 2000. № 2. Р. 273—293.
55. Макдонелл Ж. A. M. Обзор замеров частиц пыли, сде-ланных в отдаленных точках космического пространства: XII конф. КОСПАР. — Л., 1970.
56. Лебединец В. Н. Аэрозоль в верхней атмосфере и космическая пыль.— Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — 215 с.
57. McDonell J. A. M. Space Debris : Orbital Microparticu-lates Impacting LDEF Experiments Favor a Natural Extraterres-trial Origin// LPSC Abstracts. 1991. V. XXII. LPSC.
58. Сагдеев Р. З., Киссель И. и др. Первые результаты из-мерений элементного состава пылевых частиц кометы Галлея, полученные приборами ПУМА в проекте "Вега"// Письма в АЖ. 1986. Т. 12. № 8.1.
59. McDonell J. A. M., Sullivan K. Foil Perforation Particulate Impact Records on LDEFMAP A0023: Incident Mass Distri-butions// First LDEF Post-retrieval Symposium, NASA CP-3134, 1992.
60. Апати И., Васюкова З. В., Кащев Б. Л. и др. Результаты исследования метеорноговещества на ИСЗ "Интеркосмос-14" и сопутствующих наземных наблюдений метеоров// Космиче-ские исследования. 1981. Т. XIX. Вып. 5. С. 790—794.
61. Novikov L. S., Voronov K. E., Semkin N. D., Verkhoturov V. M., Grabodatsky D. S., Maksimov I. A. Measurements of Solid Micro-Particle Fluxes in Geosynchronus Orbit. Procedings of symp. on Environment Modelling for Space-based Applica-tion// ESTEC Nordwik 18—20 Nov. 1996. ESA. SP-392. 1996.
62. Novikov L. S., Voronov K. E., Semkin N. D., Verkhoturov V. M., Grabodatsky, D. S., Maksimov I. A. Attempt of measurement of space debris micropartificle flux in geosynchronous orbit. Proceeding of the Second European Conference on Space Debris. ESOC. Darmstadt. Germany, 1997.
63. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Новиков Л. С., Богояв-ленский Н. Л. Ударно-сжатые пленочные структуры металл—диэлектрик—металл при высокоскоростном соударении мик-рометеорных и техногенных частиц// ПТЭ, 2005. С. 1—7.
64. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е. Проводимость ударно-сжатых МДМ структур на основе полиметилметакрилата// ЖТФ. 1998. Т. 68. № 8. С. 63—66.
65. Drolshagen G., Svedhem H., Grun E. G., Grafodatsky O., Verhoturov V., Prokopiev U., Gusyelnikov V. In Sity Measure-ment of cosmic Dust'and space Debris in the Geostationary orbit// Proceedings of the Second European Conference on Space Debris. ESOC. Darmstadt. Germany 17—19 March, 1997.
66. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Богоявленский Н. Л. Про-водимость ударно-сжатого канала пленочной МДМ-структуры в режиме стационарного свечения// ЖТФ. 2007. Т. 77. Вып. 1. С. 85—89.
67. Austin D. E. Impact-ionization mass-spectromety of cosmic dust. California Institute of Tehnology Passadena, Cаli-fornia, 2003. № 5. Р. 178.
68. Austin D. E., Heidi L. K. Manning, Carl Z. Bailey and atoll. Hypervelosity Microparticle Impact Studies using a Novel Cosmic Dust Mass-spectrometr// Journal of Geophysic. 2003. V. 108, ES, 503. doi 101029/2002 YE 001947.
69. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е. Пылеударный масс-спектрометр: Пат. 2122257 Россия; Опубл. 20.11.98; Бюл. № 32.
70. Газопылеударный масс-спектрометр/ Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Помельников Р. А., Пияков И. В.: Пат. 2231860 Россия, МПК Н 01 J 49/40; Бюл. № 18 от 27.06.2004.
71. Газопылеударный масс-спектрометр/ Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Помельников Р. А., Пияков И. В.: Пат. 2235386 Россия, МПК Н 01 J 49/40; Бюл. № 24 от 27.08.2004.
72. Сёмкин Н. Д., Пияков И. В., Воронов К. Е., Помельни-ков Р. А. Перспективы развития времяпролетных масс-спектрометров для анализа газовых и пылевых частиц// Прикладная физика. 2002. № 2. С. 124—142.
73. Сёмкин Н. Д., Воронов К. Е., Мясников С. В., Помельников Р. А. Газопылеударный масс-спектрометр// ПТЭ. 2002. Т. 45. № 1. С. 107—112.

Загрузить статью (PDF-формат)

Содержание